WirelessHART

WirelessHART – bezprzewodowy standard komunikacji przemysłowej stosowany w automatyce procesowej (m.in. do łączenia urządzeń pomiarowych i wykonawczych z systemami sterowania), będący bezprzewodowym rozszerzeniem technologii HART i opisany w normie IEC 62591[1]. Standard wykorzystuje pasmo 2,4 GHz (ISM) oraz warstwę fizyczną zgodną z IEEE 802.15.4, a niezawodność transmisji uzyskuje m.in. dzięki pracy w topologii sieci mesh, synchronizacji czasu, komunikacji w szczelinach czasowych i skakaniu po kanałach[2].

Zastosowania

WirelessHART jest wykorzystywany głównie do uruchamiania lub rozbudowy pomiarów procesowych tam, gdzie prowadzenie okablowania jest utrudnione, kosztowne albo nieuzasadnione organizacyjnie (np. w rozległych instalacjach, na obiektach modernizowanych, przy pomiarach pomocniczych)[3]. W praktyce parametry pracy (np. częstotliwość odświeżania pomiaru) dobiera się zwykle jako kompromis między wymaganiami aplikacji a oczekiwaną żywotnością zasilania bateryjnego urządzeń polowych[4].

Standaryzacja

WirelessHART został ujęty w normie IEC 62591, która definiuje m.in. warstwę fizyczną, warstwę łącza danych, warstwę aplikacyjną, zarządzanie siecią oraz mechanizmy bezpieczeństwa[1]. Druga edycja IEC 62591:2016 zastąpiła pierwszą edycję z 2010 roku[1]. Informacje o przyjęciu WirelessHART jako standardu IEC były relacjonowane także w polskich serwisach branżowych[5].

Ogólna architektura systemu

Sieć WirelessHART jest zwykle budowana wokół bramy (gateway), która pośredniczy między bezprzewodową siecią urządzeń polowych a siecią zakładową (systemem nadrzędnym)[4]. W typowych wdrożeniach spotyka się:

  • urządzenia polowe WirelessHART (czujniki, przetworniki),
  • adaptery pozwalające dołączyć wybrane urządzenia przewodowe do sieci bezprzewodowej,
  • bramę integrującą komunikację z systemami automatyki[4].

Stos komunikacyjny i praca sieci

WirelessHART wykorzystuje w warstwie fizycznej rozwiązania IEEE 802.15.4 w paśmie 2,4 GHz, natomiast powyżej definiuje własne mechanizmy dostępu do medium i sieciowania, dostosowane do wymagań przemysłowych (m.in. deterministycznego planowania komunikacji)[2]. W warstwie łącza danych istotnym elementem jest podział czasu na szczeliny (typowo 10 ms) i praca według z góry zaplanowanego harmonogramu transmisji (TDMA), co ma ograniczać kolizje oraz ułatwiać oszczędzanie energii w urządzeniach zasilanych bateryjnie[2][6].

Sieci mesh i niezawodność transmisji

WirelessHART wykorzystuje topologię sieci mesh, w której pakiety mogą być przekazywane wieloskokowo przez węzły pośredniczące, co pozwala uzyskać redundancję ścieżek i odporność na lokalne zaniki sygnału lub przeszkody[2][6]. W dokumentach inżynierskich podkreśla się rolę mechanizmów czasowych, częstotliwościowych i przestrzennych (m.in. redundantne trasy) w podnoszeniu niezawodności transmisji w warunkach przemysłowych[4].

Praca w paśmie 2,4 GHz i przeskakiwanie po kanałach

W celu ograniczania wpływu zakłóceń WirelessHART stosuje przeskakiwanie po kanałach (channel hopping) oraz mechanizmy doboru kanałów, a w ramach pracy w paśmie 2,4 GHz typowo wykorzystuje 15 kanałów[4][2]. W literaturze opisuje się także stosowanie list kanałów wykluczonych (channel blacklisting) jako jednego z narzędzi radzenia sobie z uporczywą interferencją[2][7].

Bezpieczeństwo

Specyfikacja WirelessHART obejmuje mechanizmy kryptograficzne przewidziane do ochrony transmisji w sieci, w tym szyfrowanie AES-128 w trybie CCM oraz model kluczy (m.in. klucze sesyjne i wspólny klucz sieciowy używany m.in. do transmisji rozgłoszeniowych)[8]. W literaturze technicznej podkreśla się także powiązanie bezpieczeństwa z planowaniem komunikacji i zarządzaniem siecią (np. zestawianie łączności i dystrybucja parametrów dołączenia urządzenia do sieci)[2].

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ a b c IEC 62591:2016 – Industrial networks – Wireless communication network and communication profiles – WirelessHART. International Electrotechnical Commission, 2016-03-30. [dostęp 2025-12-12]. (ang.).
  2. ↑ a b c d e f g Jianping Song, Song Han, Aloysius K. Mok, Deji Chen i inni. WirelessHART: Applying Wireless Technology in Real-Time Industrial Process Control. „IEEE Real-Time and Embedded Technology and Applications Symposium”, 2008. [dostęp 2025-12-12]. (ang.). 
  3. ↑ Wybór bezprzewodowej sieci czujników dla zakładu przemysłu przetwórczego. Control Engineering Polska, 2023-03-07. [dostęp 2025-12-12]. (pol.).
  4. ↑ a b c d e IEC 62591 WirelessHART System Engineering Guide. FieldComm Group (HART Communication Foundation), 2013-05-05. [dostęp 2025-12-12]. (ang.).
  5. ↑ WirelessHART standardem IEC. Automatyka B2B, 2010-05-07. [dostęp 2025-12-12]. (pol.).
  6. ↑ a b Getting the Most Out of Your WirelessHART System. Phoenix Contact, 2010. [dostęp 2025-12-12]. (ang.).
  7. ↑ WirelessHART Technology. Phoenix Contact, 2015-10-26. [dostęp 2025-12-12]. (ang.).
  8. ↑ WirelessHART Security. FieldComm Group. [dostęp 2025-12-12]. (ang.).

Bibliografia

Linki zewnętrzne

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.
Kembali kehalaman sebelumnya